Detaljno objašnjenje sedam parametara optičkog mikroskopa
Tokom mikroskopske inspekcije, ljudi se uvijek nadaju da će imati jasnu i svijetlu idealnu sliku, što zahtijeva da optički tehnički parametri mikroskopa zadovolje određene standarde i zahtijeva da se prilikom upotrebe moraju uskladiti u skladu sa svrhom mikroskopske inspekcije i stvarnim odnos situacije između parametara. Samo na taj način možemo dati punu ulogu pravilnom radu mikroskopa i dobiti zadovoljavajuće rezultate mikroskopske inspekcije.
Optički tehnički parametri mikroskopa uključuju: numerički otvor blende, rezoluciju, uvećanje, dubinu fokusa, širinu vidnog polja, lošu pokrivenost, radnu udaljenost itd. Ovi parametri nisu uvijek što veći to bolje. Oni su međusobno restriktivni. Prilikom upotrebe, odnos između parametara treba uskladiti prema namjeni mikroskopije i stvarnoj situaciji, ali rezoluciju treba garantirati.
1. Numerički otvor blende
Numerički otvor je skraćen kao NA. Numerički otvor blende je glavni tehnički parametar objektiva i kondenzatorskog sočiva, i važan je pokazatelj za procjenu performansi oba (posebno za objektiv objektiva). Veličina njegove numeričke vrijednosti je označena na omotaču objektiva i kondenzatorskog sočiva.
Numerička blenda (NA) je proizvod indeksa prelamanja (n) medija između prednjeg sočiva objektiva i predmeta koji se pregleda i sinusa polovine ugla otvora blende (u). Formula je izražena na sljedeći način: NA=nsinu/2
Ugao otvora blende, takođe poznat kao "ugao ogledala", je ugao koji formira tačka objekta na optičkoj osi sočiva objektiva i efektivni prečnik prednjeg sočiva objektiva. Što je veći ugao otvora blende, svetlija je svetlost koja ulazi u objektiv, što je proporcionalno efektivnom prečniku objektiva i obrnuto proporcionalno udaljenosti od fokusne tačke.
Tokom posmatranja mikroskopom, ako želite da povećate vrednost NA, ugao otvora blende se ne može povećati. Jedini način je povećanje indeksa prelamanja n vrijednosti medija. Na osnovu ovog principa proizvode se leća objektiva za uranjanje u vodu i objektiv za uranjanje u ulje. Pošto je indeks loma n medija veći od 1, NA vrijednost može biti veća od 1.
Maksimalna brojčana vrijednost otvora blende je 1,4, što je teoretski i tehnički dostiglo granicu. Trenutno se kao medij koristi bronaftalen sa visokim indeksom prelamanja. Indeks loma bronaftalena je 1,66, tako da NA vrijednost može biti veća od 1,4.
Ovdje se mora naglasiti da bi se efektu numeričkog otvora sočiva objektiva pružila puna uloga, NA vrijednost kondenzatora bi trebala biti jednaka ili malo veća od NA vrijednosti sočiva objektiva tokom posmatranja.
Numerički otvor blende je u bliskoj vezi sa drugim tehničkim parametrima i gotovo određuje i utiče na druge tehničke parametre. Proporcionalan je rezoluciji, proporcionalan uvećanju i obrnuto proporcionalan dubini fokusa. Kako se NA vrijednost povećava, širina vidnog polja i radna udaljenost će se shodno tome smanjiti.
2. Rezolucija
Rezolucija mikroskopa se odnosi na najmanju udaljenost između dvije tačke objekta koje se mogu jasno razlikovati mikroskopom, također poznat kao "stopa diskriminacije". Njegova formula za izračunavanje je σ=λ/NA
gdje je σ minimalna udaljenost rezolucije; λ je talasna dužina svjetlosti; NA je numerički otvor sočiva objektiva. Rezolucija vidljivog sočiva objektiva određena je NA vrijednošću sočiva objektiva i talasnom dužinom izvora svjetlosti osvjetljenja. Što je veća NA vrijednost, kraća je valna dužina svjetlosti osvjetljenja, manja je vrijednost σ i veća je rezolucija.
Da bi se poboljšala rezolucija, odnosno smanjila vrijednost σ, mogu se poduzeti sljedeće mjere
(1) Smanjite talasnu dužinu λ i koristite izvor svetlosti kratke talasne dužine.
(2) Povećajte n vrijednost medija da povećate NA vrijednost (NA=nsinu/2).
(3) Povećajte ugao otvora blende u vrijednost da povećate NA vrijednost.
(4) Povećajte kontrast između svjetla i tame.
3. Uvećanje i efektivno uvećanje
Zbog dva povećanja sočiva objektiva i okulara, ukupno povećanje Γ mikroskopa treba da bude proizvod povećanja sočiva objektiva i povećanja okulara Γ1:
Γ= Γ1
Očigledno, mikroskop može imati mnogo veće uvećanje od povećala, a uvećanje mikroskopa se može lako promijeniti zamjenom objektiva i okulara s različitim uvećanjima.
Uvećanje je takođe važan parametar mikroskopa, ali ne možemo slijepo vjerovati da što je povećanje to bolje. Granica povećanja mikroskopa je efektivno uvećanje.
Rezolucija i uvećanje su dva različita, ali međusobno isključiva koncepta. Postoji relaciona formula: 500NA<><>
Kada numerički otvor odabranog objektiva nije dovoljno velik, odnosno rezolucija nije dovoljno visoka, mikroskop ne može razlikovati finu strukturu objekta. U ovom trenutku, čak i ako se uvećanje pretjerano poveća, može se dobiti samo slika s velikim obrisom, ali nejasnim detaljima. , nazvano neefikasno uvećanje. S druge strane, ako je rezolucija zadovoljila zahtjeve, a uvećanje je nedovoljno, mikroskop ima sposobnost razlučivanja, ali je slika premala da bi je jasno moglo vidjeti ljudsko oko. Stoga, da bi se razlučiva moć mikroskopa u potpunosti pokazala, numerički otvor treba razumno uskladiti s ukupnim uvećanjem mikroskopa.
4. Dubina fokusa
Dubina fokusa je skraćenica od dubine fokusa, odnosno kada se koristi mikroskop, kada je fokus na objektu, ne samo da se tačke na ravni tačke mogu jasno vidjeti, već i unutar određene debljine iznad i ispod ravnine. Jasno je da je debljina ovog jasnog dijela dubina fokusa. Kada je dubina fokusa velika, može se vidjeti cijeli sloj objekta koji se pregleda, dok se kada je dubina fokusa mala može vidjeti samo tanak sloj predmeta koji se pregleda. Dubina fokusa ima sljedeći odnos s drugim tehničkim parametrima:
(1) Dubina fokusa je obrnuto proporcionalna ukupnom uvećanju i numeričkom otvoru sočiva objektiva.
(2) Dubina fokusa je velika i rezolucija je smanjena.
Zbog velike dubine polja objektiva sa malim uvećanjem, teško je snimiti slike sa objektivom sa malim uvećanjem. Detalji će biti opisani u fotomikrografijama.
5. Vidno polje (FieldOfView)
Kada se posmatra mikroskop, svijetla kružna površina koja se vidi naziva se vidno polje, a njena veličina je određena dijafragmom polja u okularu.
Promjer vidnog polja naziva se i širina vidnog polja, što se odnosi na stvarni domet objekta koji se pregleda koji se može smjestiti u kružno vidno polje koje se vidi pod mikroskopom. Što je veći prečnik vidnog polja, lakše ga je posmatrati.
Postoji formula F=FN/
U formuli, F: prečnik vidnog polja, FN: broj vidnog polja (FieldNumber, skraćeno kao FN, označen na spoljnoj strani cevi sočiva okulara), : uvećanje objektiva .
To se vidi iz formule:
(1) Prečnik vidnog polja je proporcionalan broju vidnih polja.
(2) Povećanjem višekratnika objektiva smanjuje se prečnik vidnog polja. Stoga, ako možete vidjeti cijelu sliku pregledanog predmeta ispod sočiva male snage i zamijeniti ga objektivom velike snage, možete vidjeti samo mali dio pregledanog objekta.
6. Loša pokrivenost
Optički sistem mikroskopa uključuje i pokrovno staklo. Zbog nestandardne debljine pokrivnog stakla, put svjetlosti nakon što svjetlost uđe u zrak iz pokrivnog stakla i prelama se mijenja, što rezultira faznom razlikom, što je slaba pokrivenost. Loša pokrivenost utiče na kvalitet zvuka mikroskopa.
Na međunarodnom nivou, standardna debljina pokrovnog stakla je {{0}}.17mm, a dozvoljeni raspon je 0.16-0.18mm. U proizvodnji sočiva objektiva izračunata je aberacija u ovom opsegu debljina. Oznaka 0,17 na kućištu objektiva označava potrebnu debljinu pokrivnog stakla za sočivo objektiva.
7. Radna udaljenost WD
Radna udaljenost naziva se i udaljenost objekta, što se odnosi na udaljenost između površine prednje leće objektiva i predmeta koji se pregleda. Tokom pregleda mikroskopom, predmet koji se pregleda treba biti između jedan i dva puta veći od žižne daljine sočiva objektiva. Dakle, ona i žižna daljina su dva koncepta. Ono što obično nazivamo fokusiranjem je zapravo podešavanje radne udaljenosti.
Kada je numerički otvor sočiva objektiva konstantan, radna udaljenost je kratka, a ugao blende veliki.
Objektiv velike snage sa velikim numeričkim otvorom blende ima malu radnu udaljenost.
